高超声速飞行器中的湍流及其应用
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作者沈清 等
出版社科学出版社
ISBN9787030672643
出版时间2021-03
装帧精装
开本其他
定价120元
货号1202327854
上书时间2024-09-04
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目录
丛书序
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.1.1 无序与有序
1.1.2 线性与非线性
1.1.3 定常与非定常
1.1.4 利与害
1.2 高超声速飞行器中的湍流问题
1.3 可压缩湍流研究进展
参考文献
第2章 可压缩湍流计算方法
2.1 控制方程
2.1.1 N-S方程
2.1.2 雷诺平均方程与滤波方程
2.2 计算方法
2.2.1 WENO方法
2.2.2 扰动方程及求解方法
参考文献
第3章 高超声速边界层风洞试验技术
3.1 高超声速风洞
3.1.1 风洞能力
3.1.2 FD-20风洞
3.1.3 FD-07风洞
3.1.4 背景噪声测量
3.2 边界层转捩测试技术
3.2.1 平均/脉动热流测试技术
3.2.2 脉动压力测试技术
3.2.3 扰动信号的信噪比与改进技术
3.2.4 红外热图技术
3.3 信号分析方法
3.3.1 奇异值分解
3.3.2 经验模态分解
3.3.3 小波变换
3.3.4 互双谱分析
参考文献
第4章 高超声速平板边界层
4.1 流动稳定性基本概念
4.1.1 T-S扰动波
4.1.2 Mack模态
4.1.3 中性曲线
4.1.4 不稳定扰动
4.2 Mack模态扰动波测试试验
4.2.1 扰动模态识别
4.2.2 扰动模态确认
4.2.3 Mack模态扰动的调制特征
4.3 T-S波与外部扰动波的相互作用
4.4 T-S波的空间演化过程
4.4.1 模态扰动波
4.4.2 第二模态扰动波
4.5 高超声速平板边界层自然转捩过程
4.6 高超声速边界层中的小激波结构
4.7 高超声速湍流场生成技术
4.7.1 强制转捩方法
4.7.2 基于时间发展流动的湍流入口
4.7.3 可压缩湍流生成方法的比较
参考文献
第5章 高超声速圆锥边界层
5.1 圆锥边界层转捩的攻角效应
5.2 攻角对圆锥边界层基本流的影响
5.3 圆锥边界层的线性稳定性分析
5.3.1 网格收敛性
5.3.2 程序验证
5.3.3 线性稳定性分析结果
5.4 圆锥边界层扰动的非线性过程模拟
5.4.1 计算模型
5.4.2 扰动波发展演化过程
5.4.3 条纹失稳现象
5.5 风洞试验结果
5.5.1 试验数据可靠性检查
5.5.2 小攻角下圆锥边界层转捩线
5.5.3 脉动热流信号的特征
5.5.4 表面条纹结构
参考文献
第6章 可压缩混合层
6.1 混合层流动基本概念
6.1.1 时间发展与空间发展混合层
6.1.2 对流输运速度与对流马赫数
6.1.3 混合层厚度定义
6.2 混合层的二维亚谐作用机制
6.3 混合层的二次失稳现象
6.3.1 混合层二次失稳现象的数值模拟结果
6.3.2 基于同相点概念的二次失稳分析模型
6.4 混合层扰动演化的非线性过程分析
6.4.1 混合层非线性失稳的时空间歇现象
6.4.2 混合层失稳现象的非线性动力学分析
6.5 超声速混合层流动稳定性
6.6 可压缩混合层的流动显示试验
6.6.1 试验设备与流动显示技术
6.6.2 K-H失稳结构的显示与测量
6.6.3 混合层三维结构的流动显示
6.7 混合层控制原理
6.7.1 二维扰动流动控制
6.7.2 三维扰动流动控制
参考文献
第7章 湍流应用案例
7.1 超燃冲压发动机进气道
7.1.1 背景介绍
7.1.2 人工转捩装置设计与风洞试验验证
7.2 超燃冲压发动机燃烧室
7.2.1 背景介绍
7.2.2 低内阻光滑通道燃烧室设计及风洞直连试验验证
7.3 钝锥再入体的飞行失稳
7.3.1 背景介绍
7.3.2 非对称转捩气动效应研究方法
7.3.3 动态非对称转捩过程俯仰运动仿真模拟
7.3.4 转捩附加动态气动力矩工程应用模型
参考文献
彩图
内容摘要
《高超声速飞行器中的湍流及其应用》介绍了可压缩湍流基础与应用方向的研究进展，以航天飞行器为背景，选取高超声速平板边界层、高超声速圆锥边界层和超声速混合层等模型流动，分别以数值计算和风洞试验的方法，探讨了流动稳定性、失稳过程、转捩现象和湍流气动效应等问题，并介绍了在工程上的应用思路。本书可作为湍流研究领域的学者及研究生的参考书，也可作为飞行器工程领域研发人员的参考书。
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